Der Geek-Atlas (German Edition)

Ausstellungen von wissenschaftlichem Interesse.
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    Schießpulver, Schießbaumwolle und Kordit
    Schießpulver war der erste Sprengstoff und wurde im 9. Jahrhundert in China entdeckt. Es fand dann seinen Weg über die arabische
     Welt nach Europa. Seine Bestandteile sind Kohlenstoff, Schwefel und Kaliumnitrat.
    Diese drei Bestandteile des Schießpulvers übernehmen drei unterschiedliche Aufgaben. Kaliumnitrat (KNO 3 , auch Salpeter genannt) stellt Sauerstoff bereit, Kohlenstoff (in Form von Kohle) löst als Brennstoff die Explosion aus und
     der Schwefel dient als Katalysator.
    Wird diese Mischung entzündet, setzt das Kaliumnitrat Sauerstoff frei, wodurch die Kohle heftig brennt und Kohlendioxid entsteht.
     Das Kohlendioxid wird so schnell erzeugt, dass das Schießpulver in einem begrenzten Raum zur Explosion gebracht wird (die
     beispielsweise eine Kugel durch den Lauf eines Gewehres treiben kann).
    Die übliche Schießpulver-Mischung besteht aus 75% Kaliumnitrat, 15% Kohlenstoff und 10% Schwefel. Wird sie entzündet, durchläuft
     die Mischung eine komplexe Reaktion. Dabei werden Hitze und Druck erzeugt und das Schießpulver wird in eine Mischung aus Kaliumkarbonat,
     Kaliumsulfat, Stickstoff und Kohlendioxid umgewandelt ( Gleichung 65.1 ).
    Gleichung 65.1. Die Schießpulver-Reaktion
    Schießpulver eignet sich aufgrund der Geschwindigkeit der Verbrennung als Sprengstoff. Es verbrennt so schnell, dass es eine
     Kugel antreiben kann. Die Geschwindigkeit der Verbrennung hängt davon ab, wie fein das Pulver gemahlen ist. Je feiner das
     Pulver, desto schneller die Verbrennung. Schießpulver kann auch als Raketentreibstoff und sogar als Zünder verwendet werden.
     Bei einem Feuerwerk wird Schießpulver (manchmal vermischt mit Kalk, um die Verbrennung zu verlangsamen) genutzt, um Raketen
     anzutreiben. Ein kleines Röhrchen mit Schießpulver ergibt einen effektiver Zünder.
    Schießpulver verliert zwar seine Explosivität und wird völlig unbrauchbar, wenn es nass wird, doch es ist stabil – es geht
     nicht in die Luft, wenn man es reibt oder fallen lässt.
    Im Gegensatz dazu neigt Schießbaumwolle (auch Collodiumwolle genannt) dazu, selbstständig zu explodieren. Sie wurde entdeckt,
     als ein Fleck mit Salpetersäure mit einem Baumwollstoff abgewischt wurde. Als der Stoff trocknete, explodierte er plötzlich.
     Der Zellstoff (C 6 H 10 O 5 ) in der Wolle reagierte mit der Salpetersäure. Es entstand Nitrocellulose (und etwas Wasser) – siehe Gleichung 65.2 .
    Gleichung 65.2. Reaktion der Schießbaumwolle
    Nitrocellulose ist ein wesentlich stärkerer Sprengstoff als Schießpulver, aber relativ instabil. Sie kommt hauptsächlich bei
     der Produktion von Filmmaterial zum Einsatz: sie wird mit Kampfer behandelt, um Zelluloid herzustellen. Zelluloid ist zwar
     immer noch sehr leicht entflammbar, explodiert aber nicht.
    Dennoch fand Schießbaumwolle eine explosive Anwendung in Verbindung mit dem hochexplosiven Nitroglyzerin. Alfred Nobel stellte
     schließlich Nitroglyzerin her, das aus Salpetersäure, Schwefelsäure und Glyzerin besteht. Dieser flüssige Sprengstoff funktionierte
     zwar, war aber sehr instabil: flüssiges Nitroglyzerin kann bei Erschütterungen spontan explodieren. Nobel entwickelte dann
     Dynamit, indem er Nitroglyzerin mit Diatomeenerde mischte. Bei Diatomeenerde handelt es sich um einen weichen, kreidigen Stein,
     der sich schnell zu einem Pulver zerkleinern lässt, das hauptsächlich aus Silicium besteht. Durch das Mischen wurde es relativ
     sicher, Nitroglyzerin zu verwenden und zu transportieren.
    Das britische Militär nutzte Nitroglyzerin zusammen mit Schießbaumwolle als militärisches Zünd- und Treibmittel für Geschosse
     und Granaten. Diese Mischung hatte mehr Kraft als Schießpulver und war rauchfrei (im Gegensatz zu Schießpulver, das beim Anzünden
     einen charakteristischen weißen Rauch erzeugt). Diese als Kordit bekannte Mischung bestand aus Nitroglyzerin, Schießbaumwolle
     und Vaseline. Kordit wurde in Form von langen Schnüren produziert, die dann in die Granaten gepackt wurden.
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    Zuerst sei hier eine interaktive Ausstellung genannt, die die Herstellung von Schießpulver dokumentiert und die Unterschiede
     zwischen Treibstoffen (die zum Abfeuern von Geschossen verwendet werden) und Sprengstoffen erläutert. Bei einer weitern Ausstellung
     handelt es sich um eine Raketenausstellung, in der die Verbindung zwischen Sprengstoffen und Raketentreibstoff gezeigt wird.
     Hier sind